약산-강염기 중화반응. 0.1 M HA 100 mL + 0.5 M NaOH 10 mL

약산-강염기 중화반응. 0.1 M HA 100 mL + 0.5 M NaOH 10 mL

 

 

0.1 M HA 수용액 100 mL에 0.5 M NaOH 수용액 10 mL를 가했을 때,

(1) 0.1 M HA 수용액에 존재하는 모든 화학종의 농도

(2) 0.1 M HA 수용액에서 [H^+] / [OH^-] 값

(3) 혼합 용액의 pH

 

HA의 Ka = 1.0×10^(-5)

Kw = 1.0×10^(-14)

 

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(1)

HA(aq) ⇌ H^+(aq) + A^-(aq)

Ka = (x)(x) / 0.1-x = 1.0×10^(-5)

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

0.1-x ≒ 0.1 이라 가정하고, x를 근사적으로 계산하면,

x = [(1.0×10^(-5)) (0.1)]^(1/2)

= 0.001 M = [H^+] = [A^-]

 

 

0.1 M × (5/100) = 0.005 M > 0.001 M

---> 5% 검증 통과

 

 

0.1 - x = 0.1 – 0.001 = 0.099 M ≒ 0.1 M = [HA]

 

 

[HA] > [A^-]

 

 

(2)

Kw = [H^+][OH^-] 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2704 )

 

[OH^-] = Kw / [H^+]

= (1.0×10^(-14)) / 0.001

= 1.0×10^(-11) M

 

 

[H^+] / [OH^-]

= 0.001 / (1.0×10^(-11))

= 1.0×10^8

 

 

(3)

(0.1 mol/L) × 0.100 L = 0.01 mol HA

(0.5 mol/L) × 0.010 L = 0.005 mol NaOH

---> mol수가 HA > NaOH 이므로, 중화점 이전.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8771 )

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/1926 )

= -log(1.0×10^(-5)) + log(0.005/0.005)

= 5

 

 

 

[키워드] 중화점 이전 기준문서, 당량점 이전 기준문서